【內文摘錄】
●不工作的螞蟻的機制
(節錄)我們關注的是「螞蟻也會疲勞」這一點。不曉得是不是因為伊索寓言的關係,迄今還沒有人考慮過螞蟻會疲倦的問題。
然而,所有動物都用肌肉運動,生理上肌肉一定會疲勞。如果疲倦後不休息一段時間,就無法繼續工作。螞蟻也是如此。
讓我們想像一下,一個短期生產力高的螞蟻族群,所有螞蟻同時都在工作。這樣的螞蟻族群雖然每單位時間的工作處理量很高,但代價是所有個體會同時疲憊,導致一段時間內沒有成員能工作。
假設這時螞蟻族群眼前出現了一項絕對要馬上完成的工作,那麼在那一瞬間,所有螞蟻都無法接下這項工作。若無法完成這項工作會對螞蟻族群造成很大的損害,那麼平時就必須一直有螞蟻待命,隨時準備去做這項工作,否則後果將不堪設想。也許,「不工作的工蟻」就是為了避免這種極度危險的時刻而存在的。
螞蟻與白蟻會將卵集中在一個地方存放,而且一直有許多工蟻不停的舔這些卵。白蟻的實驗中表明,如果將工蟻從卵塊旁拉開,不久後卵塊就會長出黴菌,使卵全部死亡。白蟻工蟻的唾液中含有抗菌物質,工蟻會持續將唾液塗在卵上,防止黴菌生長。
螞蟻也一樣。若卵全部毀損,對螞蟻族群來說是相當大的損害,所以舔卵這個工作對螞蟻族群來說相當重要,必須一直有工蟻執行。在工作刺激變大時,平時不工作的工蟻就會開始工作,所以當其他工蟻疲勞並需要休息時,這些工蟻就可以取而代之。
●基因的真面目
(節錄)許多生物學家都曾竭盡所能的挑戰「基因由什麼物質構成?」、「遺傳資訊如何傳遞給子代」等生物學上的大問題。最後從病毒的實驗中獲得了答案。
受到病毒感染的細胞會大量複製病毒,最終使自身死亡。一般認為,病毒會為了自我複製,使用細胞的代謝系統。由於病毒僅由核酸(DNA或RNA)和蛋白質組成,所以基因的真面目可能是以下三者之一。
一、核酸
二、蛋白質
三、兩者皆是
一九五二年,美國微生物學家阿弗雷德.赫希與瑪莎.蔡斯透過一系列巧妙的實驗,驗證了這一點。蛋白質中含有「硫」元素(S),核酸中則沒有;另一方面,核酸中有大量的「磷」元素(P),遠高於蛋白質。因此,他們使用放射性的「硫」來標記病毒的蛋白質,使用放射性的「磷」來標記DNA(此種病毒的核酸為DNA)。然後用這些含有放射性元素的病毒感染細胞。培養後將培養液離心處理(藉由密度差異分離溶液中不同物質)。
因為細胞比病毒大得多、重得多,所以細胞很快就會沉澱下來。病毒比較輕,所以不容易沉澱,會浮在上層。因此調整離心力強度,就可以分離出細胞與病毒。最後,只要分析沉澱的細胞中含有哪種放射性物質,就可以知道是病毒中的哪種物質(核酸或蛋白質,或兩者皆是)傳遞到細胞內,那就是基因。
結果顯示,放射性的磷主要存在細胞內部,代表受病毒感染的細胞攝入的是病毒的DNA,這個實驗成功證明了「基因是DNA」。
●不工作的螞蟻的機制
(節錄)我們關注的是「螞蟻也會疲勞」這一點。不曉得是不是因為伊索寓言的關係,迄今還沒有人考慮過螞蟻會疲倦的問題。
然而,所有動物都用肌肉運動,生理上肌肉一定會疲勞。如果疲倦後不休息一段時間,就無法繼續工作。螞蟻也是如此。
讓我們想像一下,一個短期生產力高的螞蟻族群,所有螞蟻同時都在工作。這樣的螞蟻族群雖然每單位時間的工作處理量很高,但代價是所有個體會同時疲憊,導致一段時間內沒有成員能工作。
假設這時螞蟻族群眼前出現了一項絕對要馬上完成的工作,那麼在那一瞬間,所有螞蟻都無法接下這項工作。若無法完成這項工作會對螞蟻族群造成很大的損害,那麼平時就必須一直有螞蟻待命,隨時準備去做這項工作,否則後果將不堪設想。也許,「不工作的工蟻」就是為了避免這種極度危險的時刻而存在的。
螞蟻與白蟻會將卵集中在一個地方存放,而且一直有許多工蟻不停的舔這些卵。白蟻的實驗中表明,如果將工蟻從卵塊旁拉開,不久後卵塊就會長出黴菌,使卵全部死亡。白蟻工蟻的唾液中含有抗菌物質,工蟻會持續將唾液塗在卵上,防止黴菌生長。
螞蟻也一樣。若卵全部毀損,對螞蟻族群來說是相當大的損害,所以舔卵這個工作對螞蟻族群來說相當重要,必須一直有工蟻執行。在工作刺激變大時,平時不工作的工蟻就會開始工作,所以當其他工蟻疲勞並需要休息時,這些工蟻就可以取而代之。
●基因的真面目
(節錄)許多生物學家都曾竭盡所能的挑戰「基因由什麼物質構成?」、「遺傳資訊如何傳遞給子代」等生物學上的大問題。最後從病毒的實驗中獲得了答案。
受到病毒感染的細胞會大量複製病毒,最終使自身死亡。一般認為,病毒會為了自我複製,使用細胞的代謝系統。由於病毒僅由核酸(DNA或RNA)和蛋白質組成,所以基因的真面目可能是以下三者之一。
一、核酸
二、蛋白質
三、兩者皆是
一九五二年,美國微生物學家阿弗雷德.赫希與瑪莎.蔡斯透過一系列巧妙的實驗,驗證了這一點。蛋白質中含有「硫」元素(S),核酸中則沒有;另一方面,核酸中有大量的「磷」元素(P),遠高於蛋白質。因此,他們使用放射性的「硫」來標記病毒的蛋白質,使用放射性的「磷」來標記DNA(此種病毒的核酸為DNA)。然後用這些含有放射性元素的病毒感染細胞。培養後將培養液離心處理(藉由密度差異分離溶液中不同物質)。
因為細胞比病毒大得多、重得多,所以細胞很快就會沉澱下來。病毒比較輕,所以不容易沉澱,會浮在上層。因此調整離心力強度,就可以分離出細胞與病毒。最後,只要分析沉澱的細胞中含有哪種放射性物質,就可以知道是病毒中的哪種物質(核酸或蛋白質,或兩者皆是)傳遞到細胞內,那就是基因。
結果顯示,放射性的磷主要存在細胞內部,代表受病毒感染的細胞攝入的是病毒的DNA,這個實驗成功證明了「基因是DNA」。